JPH0811270B2 - 一方向性凝固超合金鋳造用高放射率インベストメントシェル鋳型の製造方法 - Google Patents
一方向性凝固超合金鋳造用高放射率インベストメントシェル鋳型の製造方法Info
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- JPH0811270B2 JPH0811270B2 JP19919192A JP19919192A JPH0811270B2 JP H0811270 B2 JPH0811270 B2 JP H0811270B2 JP 19919192 A JP19919192 A JP 19919192A JP 19919192 A JP19919192 A JP 19919192A JP H0811270 B2 JPH0811270 B2 JP H0811270B2
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- Japan
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- mold
- shell mold
- investment shell
- unidirectionally solidified
- high emissivity
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- Casting Devices For Molds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明による一方向凝固鋳造用イ
ンベストメントシェル鋳型は、高温で耐食性並びに耐ク
リープ特性に優れる超合金の一方向凝固鋳造品を得る目
的に用いる。
ンベストメントシェル鋳型は、高温で耐食性並びに耐ク
リープ特性に優れる超合金の一方向凝固鋳造品を得る目
的に用いる。
【０００２】
【従来の技術】超合金の一方向凝固鋳造は、真空下で行
うため溶湯の冷却はインベストメントシェル鋳型の熱放
射の良否に依存する。従来、超合金の一方向凝固鋳造鋳
型用耐火物にはアルミナ、ジルコン、ムライト等が用い
られていた。これらの耐火物で作られた鋳型は熱放射率
が低いため、この鋳型を用いて超合金の一方向凝固鋳造
を行う場合、鋳型を介しての溶湯の冷却効果が悪い。し
たがって、溶湯の凝固方向に対しての温度勾配を大きく
することができず超合金の高性能化を目的とした特定方
位の結晶を優先的に成長させることが困難であつた。
うため溶湯の冷却はインベストメントシェル鋳型の熱放
射の良否に依存する。従来、超合金の一方向凝固鋳造鋳
型用耐火物にはアルミナ、ジルコン、ムライト等が用い
られていた。これらの耐火物で作られた鋳型は熱放射率
が低いため、この鋳型を用いて超合金の一方向凝固鋳造
を行う場合、鋳型を介しての溶湯の冷却効果が悪い。し
たがって、溶湯の凝固方向に対しての温度勾配を大きく
することができず超合金の高性能化を目的とした特定方
位の結晶を優先的に成長させることが困難であつた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来用いられてきた鋳
型用耐火物によるインベストメントシェル鋳型は熱放射
率が低いので、鋳型内に注湯された超合金溶湯の冷却効
果が悪い。今回新たに開発した熱放射率の高い耐火物を
鋳型材として用いることによってインベストメントシェ
ル鋳型の冷却能の向上を図り、鋳型内にある溶湯の凝固
時に大きな温度勾配を付与して特定方位の結晶成長を促
進し、高品質の一方向凝固鋳造品を得ることができる。
型用耐火物によるインベストメントシェル鋳型は熱放射
率が低いので、鋳型内に注湯された超合金溶湯の冷却効
果が悪い。今回新たに開発した熱放射率の高い耐火物を
鋳型材として用いることによってインベストメントシェ
ル鋳型の冷却能の向上を図り、鋳型内にある溶湯の凝固
時に大きな温度勾配を付与して特定方位の結晶成長を促
進し、高品質の一方向凝固鋳造品を得ることができる。
【0 0 0 4】
【課題を解決するための手段】従来用いられてきたアル
ミナ、ジルコン、ムライト等の耐火物の代わりに酸化ア
ンチモンを含有したチタニア、酸化リチウムを含有した
酸化ニッケルあるいは酸化コバルトは一旦、１０００℃
以上に加熱すると熱放射率が高くなる。例えば、酸化ア
ンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）を１モル％添加したチタニア粉
（ＴｉＯ2）、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）を１モル％添加
した酸化ニッケル（ＮｉＯ）および酸化コバルト（Ｃｏ
Ｏ）の各粉粒体を１００ｋｇｆ／ｃｍ2でタブレット状
に成形し、これらの試料を１１００℃で１時間焼成した
ものの熱放射率を８００℃で測定した結果を表１に示し
た。表１に示したように高温焼成によってＴｉＯ2にＳ
ｂ2Ｏ5が、ＮｉＯにＬｉ2ＯがさらにＣｏＯにＬｉ2Ｏが
それぞれ１モル％づつ固溶したＮｉＯおよびＣｏＯの各
耐火物は熱放射率が高くなることが明らかである。した
がって、これら耐火物を従来の耐火物に代えて用い鋳型
を形成し、超合金溶湯の注湯時に１０００℃に予熱すれ
ば鋳型の熱放射率が著しく向上するため、合金の特定方
位の結晶成長が促進され良質の一方向凝固鋳造品が得ら
れる。
ミナ、ジルコン、ムライト等の耐火物の代わりに酸化ア
ンチモンを含有したチタニア、酸化リチウムを含有した
酸化ニッケルあるいは酸化コバルトは一旦、１０００℃
以上に加熱すると熱放射率が高くなる。例えば、酸化ア
ンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）を１モル％添加したチタニア粉
（ＴｉＯ2）、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）を１モル％添加
した酸化ニッケル（ＮｉＯ）および酸化コバルト（Ｃｏ
Ｏ）の各粉粒体を１００ｋｇｆ／ｃｍ2でタブレット状
に成形し、これらの試料を１１００℃で１時間焼成した
ものの熱放射率を８００℃で測定した結果を表１に示し
た。表１に示したように高温焼成によってＴｉＯ2にＳ
ｂ2Ｏ5が、ＮｉＯにＬｉ2ＯがさらにＣｏＯにＬｉ2Ｏが
それぞれ１モル％づつ固溶したＮｉＯおよびＣｏＯの各
耐火物は熱放射率が高くなることが明らかである。した
がって、これら耐火物を従来の耐火物に代えて用い鋳型
を形成し、超合金溶湯の注湯時に１０００℃に予熱すれ
ば鋳型の熱放射率が著しく向上するため、合金の特定方
位の結晶成長が促進され良質の一方向凝固鋳造品が得ら
れる。
【0 0 0 5】
【0 0 0 6】
【実施例】実施例１ 本実施例では表２に示す耐火物を用いた。インベストメ
ントシェル鋳型の製作は次のようにして行った。原型と
なるワックス模型の周囲に第１層から第３層までは結合
材であるコロイダルアルミナにＡｌ2Ｏ3粉を配合して調
製したスラリーの被覆とＡｌ2Ｏ3粒スタッコ（スラリー
被覆面へのＡｌ2Ｏ3粒のふりかけ）を行う。引続き、第
４層から第６層まではコロイダルシリカの結合材にＳｂ
2Ｏ5粉を添加したＴｉＯ2粉を配合したスラリーの被覆
とＡｌ2Ｏ3粒のスタッコを行う。最後に、第６層と同様
のスラリーを被覆してから乾燥後、被覆層内に包み込ま
れたワックス模型を加熱により除去してシェル（殻）状
の鋳型とする。上記により製作したシェル鋳型は、合金
溶湯の注湯前１５００℃付近で予熱する。このとき、鋳
型の外層部（第４〜第７層）はＳｂ2Ｏ5が固溶したＴｉ
Ｏ2とＡｌ2Ｏ3粒で構成され、同層はＳｂ2Ｏ5 を含有し
た ＴｉＯ2の効果によって優れた熱放射を有することに
なる。次いで、１０-4Ｔｏｒｒの真空下において、１５
６０℃で溶解したＮｉ基 超合金の溶湯をこの鋳型へ注
ぎ込んで６０℃／ｃｍの温度勾配、２０ｃｍ／ｈの引き
出し速度で一方向凝固鋳造をったところ〈００１〉方位
の結晶が凝固の進行方向へ優先的に成長した良好な品質
の鋳造品が得られた。
ントシェル鋳型の製作は次のようにして行った。原型と
なるワックス模型の周囲に第１層から第３層までは結合
材であるコロイダルアルミナにＡｌ2Ｏ3粉を配合して調
製したスラリーの被覆とＡｌ2Ｏ3粒スタッコ（スラリー
被覆面へのＡｌ2Ｏ3粒のふりかけ）を行う。引続き、第
４層から第６層まではコロイダルシリカの結合材にＳｂ
2Ｏ5粉を添加したＴｉＯ2粉を配合したスラリーの被覆
とＡｌ2Ｏ3粒のスタッコを行う。最後に、第６層と同様
のスラリーを被覆してから乾燥後、被覆層内に包み込ま
れたワックス模型を加熱により除去してシェル（殻）状
の鋳型とする。上記により製作したシェル鋳型は、合金
溶湯の注湯前１５００℃付近で予熱する。このとき、鋳
型の外層部（第４〜第７層）はＳｂ2Ｏ5が固溶したＴｉ
Ｏ2とＡｌ2Ｏ3粒で構成され、同層はＳｂ2Ｏ5 を含有し
た ＴｉＯ2の効果によって優れた熱放射を有することに
なる。次いで、１０-4Ｔｏｒｒの真空下において、１５
６０℃で溶解したＮｉ基 超合金の溶湯をこの鋳型へ注
ぎ込んで６０℃／ｃｍの温度勾配、２０ｃｍ／ｈの引き
出し速度で一方向凝固鋳造をったところ〈００１〉方位
の結晶が凝固の進行方向へ優先的に成長した良好な品質
の鋳造品が得られた。
【0 0 0 7】
【0 0 0 8】実施例２ 本実施例においては表３に示す耐火物を用いた。本例で
は実施例１の第４層から第７層で用いたＴｉＯ2粉の代
わりにＬ2ｉＯを添加したＮｉＯ粉を用いた。シェル鋳
型の製作方法は実施例１と同様である。実施例２の鋳型
も１５００℃での予熱時に鋳型外層部のＬｉ2Ｏを含有
したＮｉＯの効果によって熱放射の優れた鋳型となり、
鋳型の冷却能が向上する。次いで、１０-4Ｔｏｒｒの真
空下において、この鋳型へ１６００℃で溶解したＮｉ基
超合金溶湯を注湯して、一方向凝固鋳造を行ったところ
品質の良好な鋳造品が得られた。
は実施例１の第４層から第７層で用いたＴｉＯ2粉の代
わりにＬ2ｉＯを添加したＮｉＯ粉を用いた。シェル鋳
型の製作方法は実施例１と同様である。実施例２の鋳型
も１５００℃での予熱時に鋳型外層部のＬｉ2Ｏを含有
したＮｉＯの効果によって熱放射の優れた鋳型となり、
鋳型の冷却能が向上する。次いで、１０-4Ｔｏｒｒの真
空下において、この鋳型へ１６００℃で溶解したＮｉ基
超合金溶湯を注湯して、一方向凝固鋳造を行ったところ
品質の良好な鋳造品が得られた。
【0 0 0 9】
【0 0 1 0 】実施例３ 本実施例では表４に示す耐火物を用いた。本例では、実
施例２で用いたＬｉ2Ｏ含有ＮｉＯ粉の代わりにＬｉ2Ｏ
粉を添加したＣｏＯ粉を用いた。シェル鋳型の製作法は
実施例１と同様である。実施例３により製作された鋳型
も１５００℃での予熱時にＬｉ2Ｏを含有したＣｏＯを
含む鋳型外層部の熱放射が良好となり、冷却能の優れた
鋳型となる。この鋳型に1600℃で溶解したＮｉ基超合金
溶湯を注湯して、一方向凝固鋳造を行ったところ品質の
優れた鋳造品が得られた。
施例２で用いたＬｉ2Ｏ含有ＮｉＯ粉の代わりにＬｉ2Ｏ
粉を添加したＣｏＯ粉を用いた。シェル鋳型の製作法は
実施例１と同様である。実施例３により製作された鋳型
も１５００℃での予熱時にＬｉ2Ｏを含有したＣｏＯを
含む鋳型外層部の熱放射が良好となり、冷却能の優れた
鋳型となる。この鋳型に1600℃で溶解したＮｉ基超合金
溶湯を注湯して、一方向凝固鋳造を行ったところ品質の
優れた鋳造品が得られた。
【0 0 1 1 】
【表４】
Claims (1)
- 【請求項１】 （１）チタニア（ＴｉＯ２）に酸化アン
チモン（Ｓｂ２Ｏ５）を０．１〜１０モル％添加した粉
粒体、酸化ニッケル（ＮｉＯ）もしくは酸化コバルト
（ＣｏＯ）に酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１〜５モ
ル％添加した粉粒体のいずれかをシェル鋳型の外層部に
被覆した後、この鋳型を１０００℃以上の高温で焼成し
て、この部分の被覆層の熱放射率を高めて鋳型の冷却効
果の向上を図った一方向性凝固超合金鋳造用高放射率イ
ンベストメントシェル鋳型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19919192A JPH0811270B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 一方向性凝固超合金鋳造用高放射率インベストメントシェル鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19919192A JPH0811270B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 一方向性凝固超合金鋳造用高放射率インベストメントシェル鋳型の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH067882A JPH067882A (ja) | 1994-01-18 |
| JPH0811270B2 true JPH0811270B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=16403661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19919192A Expired - Lifetime JPH0811270B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 一方向性凝固超合金鋳造用高放射率インベストメントシェル鋳型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811270B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108907152A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-30 | 刘少标 | 一种降低304不锈钢零件磨损率的方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8033320B2 (en) * | 2008-07-25 | 2011-10-11 | General Electric Company | High emittance shell molds for directional casting |
| JP5598649B2 (ja) * | 2009-12-04 | 2014-10-01 | 株式会社Ｉｈｉ | 鋳造方法 |
| JP6708455B2 (ja) | 2016-03-25 | 2020-06-10 | キヤノン株式会社 | 保持装置、保持方法、リソグラフィ装置、および物品の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP19919192A patent/JPH0811270B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108907152A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-30 | 刘少标 | 一种降低304不锈钢零件磨损率的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH067882A (ja) | 1994-01-18 |
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